如何利用水力測功器對柴油發電機組進行試驗
發布時間：2023-09-26 點擊：155
如何利用水力測功機對柴油發電機組進行試驗
在柴油發電機試驗臺上，通常采用測功器來測量。測功器由制動器、測力機構及測速裝置等部分組成。測功器按制動器工作原理的不同來分類，可分為水力測功器、電力測功器、機械測功器和空氣動力測功器等。常用的是水力測功器和電力測功器。康明斯公司在本文中專門對水力測功器的原理和試驗方法以及不同的分類做了簡要的陳述，以求各主機廠在測試柴油發電機組性能時取得更加精確的數據，防止出廠前設備的質量缺陷發生。
水力測功器結構示意圖
一、水力測功器布局原理
水力測功機圓盤牢固在轉軸上，與轉軸一起在外殼內旋轉，構成了測功器的轉子。轉子內軸承文撐在外殼內，而外殼又由外軸承支持在測功器底座上，它可以繞軸線自由擺動。水顛末進水閥流入外殼的內腔，當柴油發電機飛輪發動轉子在外殼中旋轉時，由于轉盤與水之間的摩擦作用，水也跟著一起旋轉。在離心力的作用下，水被甩向外殼內壁，形成一個環形水田，井使其動量矩增長。同時外殼受水的打擊后，繞軸系擺動水打擊外殼內壁，受到內壁的摩擦阻力的作用低沉了速度，付出了動能，在水壓的作用下，折向外殼中間流動，形成環形渦流水困，末了使水的溫度升高。由于水圈與外殼內壁的摩擦，外殼的旋轉(擺動)速度比轉子的轉動要慢，因而水圈就要克制轉子的轉動而孕育產生一個阻力矩，此阻力矩取決于聯軸器直接作用在柴油發電機的飛輪。這便是加在柴油發電機上的負荷，大概說水汲取了柴油發電機的功率。水力測功器這個負荷可以議決調治進、出水量來控制。水圈愈厚，阻力矩愈大，汲取的功率愈多。
二、水力測功器試驗方法
水力測功器的主體是水力制動器，其基本原理是利用水分子間相互摩擦，吸收柴油發電機輸出的扭矩。其外形有測功器主體、擺錘式測力機構、測速裝置及底座等部分。測功器主體（吸收扭矩）的外殼由上殼、下殼及左、右側殼構成空腔，左、右側殼外端各裝有端蓋，端蓋裝有滾動軸承，使定子可繞軸線擺動。轉子裝在測功器軸上，架在滾動軸承上。
進行試驗時，將柴油發電機的輸出軸與測功器軸連接，打開進水閥，水流進入到測功器的空腔。柴油發電機運轉后，帶動測功器的轉子轉動，轉子上攪水棒，攪動水流形成環形渦流圈，水流與外殼內壁和阻水柱摩擦，形成阻力矩，與柴油發電機輸出扭矩對應。作用在外殼的力矩，使外殼偏轉，通過測力機構，可測出其作用力矩，即為柴油發電機的有效扭矩。由于水流吸收的功率轉換為熱能，使水溫上升，要使水流循環散出熱量，使水流出口處溫度保持在50-60℃之間。調節水流量，可改變測功器內的水面高度，以適應柴油發電機功率變化。
三、水力測功機的分類
圓盤式水力測功機與渦流室式水力測功機是兩種常見的水力測功機。
1、圓盤式水力測功機原理
通過改變水層厚度來調節制動轉矩，如圖為其結構簡圖。轉盤固定在轉軸上，構成測功機的轉子。轉子由軸承支承在外殼內，外殼又由擺動軸承支撐在支架上，可繞轉子軸線自由擺動。工作時轉子通過聯軸器與被測動力機械一起旋轉，經進水閥注入外殼中的水由轉盤帶動旋轉并受離心力的作用被拋向外殼的內腔形成旋轉的水環，水環的旋轉運動受到外殼內壁摩擦阻力的作用。這樣，水和壁面間的摩擦作用使被測動力機械輸出的有效轉矩由轉子傳遞到外殼上，再通過固定在外殼上的力臂傳遞給測力裝置，從而指示出力的大小。
2、渦流室式水力測功機原理
渦流室式水力測功機是通過改變水壓或改變作用面積來調節制動轉矩的，前者通過控制排水閥的開度改變內腔水壓及水量來調節制動轉矩的大?。缓笳呖块l套的位置移動調節轉矩，而內腔始終充滿著水。
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在柴油發電機試驗臺上，通常采用測功器來測量。測功器由制動器、測力機構及測速裝置等部分組成。測功器按制動器工作原理的不同來分類，可分為水力測功器、電力測功器、機械測功器和空氣動力測功器等。常用的是水力測功器和電力測功器。康明斯公司在本文中專門對水力測功器的原理和試驗方法以及不同的分類做了簡要的陳述，以求各主機廠在測試柴油發電機組性能時取得更加精確的數據，防止出廠前設備的質量缺陷發生。
水力測功器結構示意圖
一、水力測功器布局原理
水力測功機圓盤牢固在轉軸上，與轉軸一起在外殼內旋轉，構成了測功器的轉子。轉子內軸承文撐在外殼內，而外殼又由外軸承支持在測功器底座上，它可以繞軸線自由擺動。水顛末進水閥流入外殼的內腔，當柴油發電機飛輪發動轉子在外殼中旋轉時，由于轉盤與水之間的摩擦作用，水也跟著一起旋轉。在離心力的作用下，水被甩向外殼內壁，形成一個環形水田，井使其動量矩增長。同時外殼受水的打擊后，繞軸系擺動水打擊外殼內壁，受到內壁的摩擦阻力的作用低沉了速度，付出了動能，在水壓的作用下，折向外殼中間流動，形成環形渦流水困，末了使水的溫度升高。由于水圈與外殼內壁的摩擦，外殼的旋轉(擺動)速度比轉子的轉動要慢，因而水圈就要克制轉子的轉動而孕育產生一個阻力矩，此阻力矩取決于聯軸器直接作用在柴油發電機的飛輪。這便是加在柴油發電機上的負荷，大概說水汲取了柴油發電機的功率。水力測功器這個負荷可以議決調治進、出水量來控制。水圈愈厚，阻力矩愈大，汲取的功率愈多。
二、水力測功器試驗方法
水力測功器的主體是水力制動器，其基本原理是利用水分子間相互摩擦，吸收柴油發電機輸出的扭矩。其外形有測功器主體、擺錘式測力機構、測速裝置及底座等部分。測功器主體（吸收扭矩）的外殼由上殼、下殼及左、右側殼構成空腔，左、右側殼外端各裝有端蓋，端蓋裝有滾動軸承，使定子可繞軸線擺動。轉子裝在測功器軸上，架在滾動軸承上。
進行試驗時，將柴油發電機的輸出軸與測功器軸連接，打開進水閥，水流進入到測功器的空腔。柴油發電機運轉后，帶動測功器的轉子轉動，轉子上攪水棒，攪動水流形成環形渦流圈，水流與外殼內壁和阻水柱摩擦，形成阻力矩，與柴油發電機輸出扭矩對應。作用在外殼的力矩，使外殼偏轉，通過測力機構，可測出其作用力矩，即為柴油發電機的有效扭矩。由于水流吸收的功率轉換為熱能，使水溫上升，要使水流循環散出熱量，使水流出口處溫度保持在50-60℃之間。調節水流量，可改變測功器內的水面高度，以適應柴油發電機功率變化。
三、水力測功機的分類
圓盤式水力測功機與渦流室式水力測功機是兩種常見的水力測功機。
1、圓盤式水力測功機原理
通過改變水層厚度來調節制動轉矩，如圖為其結構簡圖。轉盤固定在轉軸上，構成測功機的轉子。轉子由軸承支承在外殼內，外殼又由擺動軸承支撐在支架上，可繞轉子軸線自由擺動。工作時轉子通過聯軸器與被測動力機械一起旋轉，經進水閥注入外殼中的水由轉盤帶動旋轉并受離心力的作用被拋向外殼的內腔形成旋轉的水環，水環的旋轉運動受到外殼內壁摩擦阻力的作用。這樣，水和壁面間的摩擦作用使被測動力機械輸出的有效轉矩由轉子傳遞到外殼上，再通過固定在外殼上的力臂傳遞給測力裝置，從而指示出力的大小。
2、渦流室式水力測功機原理
渦流室式水力測功機是通過改變水壓或改變作用面積來調節制動轉矩的，前者通過控制排水閥的開度改變內腔水壓及水量來調節制動轉矩的大?。缓笳呖块l套的位置移動調節轉矩，而內腔始終充滿著水。
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